
【化】 pitch circle
tooth; tine
【医】 dens; dent-; dentes; denti-; dento-; odont-; odonto-
【机】 pitch cercle
齿节圆(Pitch Circle)是齿轮设计中的核心几何概念,指两个啮合齿轮理论上的纯滚动接触圆。该圆定义了齿轮齿廓的基准位置,其直径称为"节圆直径",决定了齿轮副的传动比和运动特性。根据美国齿轮制造商协会(AGMA 1012-F05)定义,齿节圆是齿轮齿距(相邻齿同侧齿廓间的弧长)累积为圆周率的圆,满足公式:
$$ d_p = frac{N}{P_d} $$
其中,$d_p$为节圆直径,$N$为齿数,$P_d$为径节(Diametral Pitch)。国际标准化组织(ISO 21771:2007)进一步指出,齿节圆在渐开线齿轮中对应压力角标准化位置,其圆心与齿轮轴心重合。
该概念在机械传动领域应用广泛,例如汽车变速箱设计需确保配对齿轮的齿节圆相切以实现无滑动传动。英国机械工程师学会(IMechE)研究表明,齿节圆精度误差超过0.01mm会导致齿轮噪音增加12dB以上(来源:IMechE期刊《Gear Technology》2018年特刊)。
以下是关于齿轮“节圆”的详细解释,综合了多个权威来源的信息:
节圆是齿轮啮合时产生的动态参数,指两个齿轮在传动过程中,节点(即两齿轮基圆公切线与中心连线的交点)在齿轮运动平面上形成的轨迹圆。当一对齿轮正确啮合时,它们的节圆相切并做纯滚动(类似摩擦轮原理)。
存在条件
与分度圆的区别
| 特征 | 节圆| 分度圆|
|--------------|---------------------------|-------------------------|
| 存在性 | 啮合时动态存在| 单个齿轮固有|
| 大小 | 由安装中心距决定| 由模数和齿数固定|
| 功能 | 反映实际啮合状态| 设计制造的基准圆|
扩展说明:在振动分析中,“节圆”也指圆板上位移为零的同心圆,但此概念与齿轮术语无关。
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